CN107044902A - 一种加速器用超导磁体的检漏装置及检漏方法 - Google Patents
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Abstract
一种加速器用超导磁体的检漏装置及检漏方法，包括有罐体，罐体上部设有顶板；顶板上设有磁体接口法兰、罐体接口法兰和吊环；磁体接口法兰通过波纹管与设在罐体内的加速器超导磁体相连通；罐体接口法兰与罐体相连通；检漏方法的步骤：1）磁体安装；2）磁体抽空；3）罐体粗抽；4）氮气洗净；5）罐体抽空；6）真空检漏；解决了磁体抽内真空氦分子无法排出，检漏准确性、灵敏度不满足要求等技术问题；提高了检漏效率，结构简单、实用、可靠，操作方便。
Description
技术领域
本发明属于超导磁体检漏技术领域，具体涉及一种加速器用超导磁体的检漏装置及检漏方法。
背景技术
超导磁体的稳定运行取决于低温条件，常见的液氦浸泡型和零挥发型超导磁体都是以液氦为低温流体对磁体进行冷却。而磁体内部考虑绝缘等问题，其结构十分复杂，且包含诸多种材料，包括高分子材料如环氧树脂，玻璃纤维等。在磁体液氦浸泡以后，氦槽本底氦分子含量很高，抽空难以排出，且由于磁体线圈经过石蜡固化后不能加热除氦气，所以在后期的检漏时会影响检漏效率和工作进度。因此为了解决此种技术问题，获得一种抽空效率高、背景漏率稳定、操作简便的超导磁体检漏装置来提高检漏效率十分必要。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种加速器用超导磁体的检漏装置及检漏方法，解决了超导磁体氦槽内部氦分子含量高、难以排除的问题，安装结构简单、易于实现，适用于超导磁体氦槽的检漏。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种加速器用超导磁体的检漏装置，包括有罐体，罐体上部设有顶板；顶板上设有磁体接口法兰、罐体接口法兰和吊环；磁体接口法兰通过波纹管与设在罐体内的加速器超导磁体相连通；罐体接口法兰与罐体相连通。
所述的加速器超导磁体通过吊装螺杆与过渡板相连；过渡板通过螺杆固定在顶板下方。
所述的波纹管与加速器超导磁体的磁体出线口相连。
所述的加速器超导磁体与吊装螺杆通过螺纹连接。
所述的过渡板与吊装螺杆通过螺母固定。
所述的过渡板通过吊装螺杆与顶板进行螺纹连接。
所述的顶板与罐体用螺栓连接。
所述的法兰接口与顶板进行焊接。
利用一种加速器用超导磁体的检漏装置检漏的方，包括以下步骤：
步骤1，磁体安装
通过吊环，使用天车将顶板吊起，加速器超导磁体通过吊装螺杆和过渡板固定在顶板上，用波纹管连接磁体出线口和磁体接口法兰，用天车一起吊入罐体内，最后将顶板和罐体用螺栓固定；
步骤2，磁体抽空
用机械真空泵通过磁体接口法兰将磁体内部抽真空至10Pa以下；
步骤3，罐体粗抽
用机械真空泵通过罐体接口法兰将罐体内部抽真空至10Pa以下；
步骤4，氮气洗净
将氮气通过罐体接口法兰充入罐体内，进行杂质洗净；
步骤5，罐体抽空
先用机械真空泵通过罐体接口法兰将罐体内部抽至低真空10-1~10-2Pa；再用分子泵抽至高真空10-4Pa；
步骤6，真空检漏
待氦质谱检漏仪背景漏率稳定时，通过磁体接口法兰充入氦气，同时观察漏率变化进行检漏。
本发明的有益效果是：
在检漏完毕更换磁体时，只用将顶板通过吊环吊起，来更换下一台磁体，安装、更换简捷；顶板有两处接口法兰，其中一处进行罐体的抽空和连接氦质谱检漏仪检漏，对罐体抽空不存在氦分子难以排出的问题，这样大大节省了抽空时间；另一处连接磁体内部，磁体的电流引线通过波纹管连接在法兰口处，氦气从接口充入，通过波纹管进入到磁体内部。在充氦气的同时进行氦质谱检漏，检测磁体氦槽是否存在漏点使氦分子流入罐体，此种检漏方法解决了氦分子存留问题，大大提高检漏效率和准确性。
实现磁体快速有效的泄露检测。由于加速器用超导磁体测试时内部腔体需要液氦浸泡，磁体内部结构复杂，材料种类繁多，氦分子吸附在表面很难通过抽真空排出，使用氦质谱检漏仪检漏会影响检漏质量和效率，甚至无法检漏。而采用本发明检漏装置可以很好地解决此类问题，并已在工作中得到验证。
本发明的超导磁体检漏工装外部留有两个通道，其中一个通道对罐体内部（磁体外部）抽空并连接氦质谱检漏仪，另一个通道在检漏时，给磁体内部喷吹氦气，当磁体存在漏点时，输入的氦气分子会进入罐体内部的真空层内可被质谱仪检出；超导磁体采用拉杆吊装的结构安装在顶板上，结构简单，在满足支撑强度的同时还方便安装拆卸；波纹管起到对磁体电流引线的保护作用，并且作为氦气输入的通道。
本发明的检漏装置的检漏方法，解决了磁体抽内真空氦分子无法排出，检漏准确性、灵敏度不满足要求等技术问题。提高了检漏效率，结构简单、实用、可靠，操作方便。
1）通过外检法，可以有效避免氦槽本底氦分子的影响，大大提高检漏效率和准确性。
2）采取本发明的吊装结构，安装和拆卸方便，提高检漏效率，加快工作进度。
3）采用波纹管连接顶板接口和磁体出线口，可以有效保护磁体的电流引线，并通过卡箍实现接口处的密封，保证检漏正常进行。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明图1的俯视图。
图中，1.加速器超导磁体，2.罐体，3.吊装螺杆，4.过渡板，5.顶板，6.磁体接口法兰，7.罐体接口法兰，8.吊环，9.波纹管，10.磁体出线口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
参见图1、 2，一种加速器用超导磁体的检漏装置，包括有罐体2，罐体2上部设有顶板5；顶板5上设有磁体接口法兰6、罐体接口法兰7和吊环8；磁体接口法兰6通过波纹管9与设在罐体内的加速器超导磁体1相连通；罐体接口法兰7与罐体2相连通。
所述的加速器超导磁体1通过吊装螺杆3与过渡板4相连；过渡板4通过螺杆固定在顶板5下方。
所述的波纹管9与加速器超导磁体1的磁体出线口10相连。
磁体的出线口用密封卡箍与波纹管连接固定在顶板出口上。
在检漏完毕更换磁体时，只用将顶板通过吊环吊起，来更换下一台磁体；顶板有两处接口法兰（磁体接口法兰6、罐体接口法兰7），其中一处进行罐体的抽空和连接氦质谱检漏仪检漏，对罐体抽空不存在氦分子难以排出的问题；另一处连接磁体内部，磁体的电流引线通过波纹管连接在法兰口处，氦气从接口充入，通过波纹管进入到磁体内部。在充氦气的同时进行氦质谱检漏，检测磁体氦槽是否存在漏点使氦分子流入罐体，此种检漏方法解决了氦分子存留问题。
利用一种加速器用超导磁体的检漏装置检漏的方，包括以下步骤：
步骤1，磁体安装
通过吊环8，使用天车将顶板5吊起，加速器超导磁体1通过吊装螺杆3和过渡板4固定在顶板5上，用波纹管连接磁体出线口和磁体接口法兰6，用天车一起吊入罐体2内，最后将顶板5和罐体2用螺栓固定；
步骤2，磁体抽空
用机械真空泵通过磁体接口法兰6将磁体内部抽真空至10Pa以下；
步骤3，罐体粗抽
用机械真空泵通过罐体接口法兰7将罐体内部抽真空至10Pa以下；
步骤4，氮气洗净
将氮气通过罐体接口法兰7充入罐体内，进行杂质洗净；
步骤5，罐体抽空
先用机械真空泵通过罐体接口法兰7将罐体内部抽至低真空10-1~10-2Pa；再用分子泵抽至高真空10-4Pa；
步骤6，真空检漏
待氦质谱检漏仪背景漏率稳定时，通过磁体接口法兰6充入氦气，同时观察漏率变化进行检漏。
超导磁体采用拉杆吊装的结构安装在罐体顶板上，工装外部留有两个通道，其中一个通道对罐体内部（磁体外部）抽空并连接氦质谱检漏仪，另一个通道在检漏时，给磁体内部喷吹氦气对磁体内部充入氦气，当磁体存在漏点时，输入的氦气分子会进入工装内部的真空层内而被质谱仪检出。
罐体外部留有两个通道，其中一个通道对罐体内部（磁体外部）抽空并连接氦质谱检漏仪，另一个通道在检漏时，给磁体内部喷吹氦气对磁体内部充入氦气的外检漏方式，可以有效的避免超导磁体本身测试过程中内部腔体因为需要液氦浸泡，残余氦分子干扰氦质谱检漏仪检测的弊端。
超导磁体采用拉杆吊装安装在顶板上的结构，可以方便的处理磁体内部大量的信号线、电源线的出线问题，通过波纹管结构直接和抽空腔体隔离。
Claims (6)
1.一种加速器用超导磁体的检漏装置，包括有罐体（2），罐体（2）上部设有顶板（5）；其特征在于，顶板（5）上设有磁体接口法兰（6）、罐体接口法兰（7）和吊环（8）；磁体接口法兰（6）通过波纹管（9）与设在罐体内的加速器超导磁体（1）相连通；罐体接口法兰（7）与罐体（2）相连通。
2.根据权利要求1所述的一种加速器用超导磁体的检漏装置，其特征在于，所述的加速器超导磁体（1）通过吊装螺杆（3）与过渡板（4）相连；过渡板（4）通过螺杆固定在顶板（5）下方。
3.根据权利要求1所述的一种加速器用超导磁体的检漏装置，其特征在于，所述的波纹管（9）与加速器超导磁体（1）的磁体出线口（10）相连。
4.根据权利要求1所述的一种加速器用超导磁体的检漏装置，其特征在于，所述的顶板与罐体用螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的一种加速器用超导磁体的检漏装置，其特征在于，所述的法兰接口与顶板进行焊接。
6.根据权利要求1所述的一种加速器用超导磁体的检漏装置检漏的方法，包括以下步骤：
步骤1，磁体安装
通过吊环（8），使用天车将顶板（5）吊起，加速器超导磁体（1）通过吊装螺杆（3）和过渡板（4）固定在顶板（5）上，用波纹管连接磁体出线口和磁体接口法兰（6），用天车一起吊入罐体（2）内，最后将顶板（5）和罐体（2）用螺栓固定；
步骤2，磁体抽空
用机械真空泵通过磁体接口法兰（6）将磁体内部抽真空至10Pa以下；
步骤3，罐体粗抽
用机械真空泵通过罐体接口法兰（7）将罐体内部抽真空至10Pa以下；
步骤4，氮气洗净
将氮气通过罐体接口法兰（7）充入罐体内，进行杂质洗净；
步骤5，罐体抽空
先用机械真空泵通过罐体接口法兰（7）将罐体内部抽至低真空10-1~10-2Pa；再用分子泵抽至高真空10-4Pa；
步骤6，真空检漏
待氦质谱检漏仪背景漏率稳定时，通过磁体接口法兰（6）充入氦气，同时观察漏率变化进行检漏。
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